大兴安岭碾子山低δ18O A型花岗岩的岩石成因及其构造意义：揭示中国东北早白垩世壳幔相互作用

这篇研究通过岩石学、地球化学和多重同位素（Nd-Pb-U-Pb-Hf-O）分析，揭示了大兴安岭火成岩省（GXR-LIP）碾子山A型花岗岩（114-115.5 Ma）的独特成因：低δ18O值（2.97-5.32‰）反映热液蚀变洋壳贡献，而正εHf(t)（5.4-11.2）和εNd(t)（2.13-2.52）指示新生地壳物质输入。该研究为蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈拆沉作用提供了关键证据，并阐明中亚造山带（CAOB）晚中生代构造-岩浆演化机制。

　　

Highlight

这项研究首次系统报道了大兴安岭碾子山A型花岗岩的低δ¹⁸O特征（2.97-5.32‰），为揭示中国东北晚中生代复杂壳幔相互作用提供了关键同位素证据。

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地质背景与样品

研究区位于中亚造山带（CAOB）东段的兴蒙造山带（XOB），该区域在古生代经历了古亚洲洋俯冲，中生代又叠加了蒙古-鄂霍茨克洋和古太平洋板块的双重构造影响。采样区域包含从北向南的额尔古纳地块、兴安地块、松辽地块等微陆块，这些地块在古生代通过拼贴作用形成造山带。

全岩主微量元素及Nd-Pb同位素分析

样品在武汉样品解公司使用日本理学ZSX Primus II X射线荧光光谱仪（XRF）分析，测试参数为50 kV电压和60 mA电流。质量控制采用GBW07103标准样平行分析，相对误差<5%。

全岩地球化学与Nd-Pb同位素组成

碾子山花岗岩具有高SiO₂（70.65-76.55 wt%）、富碱、低CaO（0.09-0.51 wt%）和MgO（0.04-0.15 wt%）特征。内部相带花岗岩SiO₂含量更高（72.90-76.55 wt%），而外部相带显示更明显的Eu、Ba、Sr负异常，反映长石分离结晶作用。

时间框架与A型属性

锆石均显示振荡环带和高Th/U比（>0.4），SHRIMP定年获得114.0±0.9-115.5±0.8 Ma的侵位年龄。其高Ga/Al比（2.6-3.2×10^-4）和10⁴*Ga/Al比值（2.4-3.0）符合A型花岗岩定义，指示伸展构造环境。

Conclusions

碾子山花岗岩记录了蒙古-鄂霍茨克洋闭合后岩石圈拆沉引发的伸展事件，其独特的低δ¹⁸O特征揭示了热液蚀变洋壳物质的加入，而放射成因Pb同位素则指示了富Th-U沉积物的贡献。该研究为理解兴蒙造山带晚中生代构造转换提供了重要约束。